SSH 原理与运用

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转载最新推荐文章于 2026-05-07 09:29:09 发布 534 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

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SSH 原理与运用

SSH 是每一台 Linux 电脑的标准配置。随着 Linux 设备从电脑逐渐扩展到手机、外设和家用电器，SSH 的使用范围也越来越广。不仅程序员离不开它，很多普通用户也每天使用。

SSH 具备多种功能，可以用于很多场合。有些事情，没有它就是办不成。本文是我的学习笔记，总结和解释了 SSH 的常见用法，希望对大家有用。

什么是SSH

简单说，SSH 是一种网络协议，用于计算机之间的加密登录。如果一个用户从本地计算机，使用 SSH 协议登录另一台远程计算机，我们就可以认为，这种登录是安全的，即使被中途截获，密码也不会泄露。

最早的时候，互联网通信都是明文通信，一旦被截获，内容就暴露无疑。1995 年，芬兰学者 Tatu Ylonen 设计了 SSH 协议，将登录信息全部加密，成为互联网安全的一个基本解决方案，迅速在全世界获得推广，目前已经成为 Linux 系统的标准配置。

需要指出的是，SSH 只是一种协议，存在多种实现，既有商业实现，也有开源实现。本文针对的实现是 OpenSSH，它是自由软件，应用非常广泛。

此外，本文只讨论 SSH 在 Linux Shell 中的用法。如果要在 Windows 系统中使用 SSH，会用到另一种软件 PuTTY，这需要另文介绍。

最基本的用法

SSH 主要用于远程登录。假定你要以用户名 user，登录远程主机 host，只要一条简单命令就可以了。

$ ssh user@host

如果本地用户名与远程用户名一致，登录时可以省略用户名。

$ ssh host

SSH 的默认端口是 22，也就是说，你的登录请求会送进远程主机的 22 端口。使用 p 参数，可以修改这个端口。

$ ssh -p 2222 user@host

上面这条命令表示，ssh 直接连接远程主机的 2222 端口。

中间人攻击

SSH 之所以能够保证安全，原因在于它采用了公钥加密。整个过程是这样的：

1）远程主机收到用户的登录请求，把自己的公钥发给用户。
2）用户使用这个公钥，将登录密码加密后，发送回来。
3）远程主机用自己的私钥，解密登录密码，如果密码正确，就同意用户登录。

这个过程本身是安全的，但是实施的时候存在一个风险：如果有人截获了登录请求，然后冒充远程主机，将伪造的公钥发给用户，那么用户很难辨别真伪。因为不像 https 协议，SSH 协议的公钥是没有证书中心（CA）公证的，也就是说，都是自己签发的。可以设想，如果攻击者插在用户与远程主机之间（比如在公共的 wifi 区域），用伪造的公钥，获取用户的登录密码。再用这个密码登录远程主机，那么 SSH 的安全机制就荡然无存了。这种风险就是著名的“中间人攻击”（ Man-in-the-middle attack）。 SSH 协议是如何应对的呢？

口令登陆

如果你是第一次登录对方主机，系统会出现下面的提示：

$ ssh user@host
The authenticity of host ‘host (12.18.429.21)’ can’t be established.
RSA key fingerprint is 98:2e:d7:e0:de:9f:ac:67:28:c2:42:2d:37:16:58:4d.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)?

这段话的意思是，无法确认host主机的真实性，只知道它的公钥指纹，问你还想继续连接吗？

所谓”公钥指纹”，是指公钥长度较长（这里采用RSA算法，长达1024位），很难比对，所以对其进行MD5计算，将它变成一个128位的指纹。上例中是98:2e:d7:e0:de:9f:ac:67:28:c2:42:2d:37:16:58:4d，再进行比较，就容易多了。

很自然的一个问题就是，用户怎么知道远程主机的公钥指纹应该是多少？回答是没有好办法，远程主机必须在自己的网站上贴出公钥指纹，以便用户自行核对。

# 假定经过风险衡量以后，用户决定接受这个远程主机的公钥。
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes

# 系统会出现一句提示，表示host主机已经得到认可。
Warning: Permanently added ‘host,12.18.429.21′ (RSA) to the list of known hosts.

# 然后，会要求输入密码。
Password: (enter password)

如果密码正确，就可以登录了。

当远程主机的公钥被接受以后，它就会被保存在文件$HOME/.ssh/known_hosts之中。下次再连接这台主机，系统就会认出它的公钥已经保存在本地了，从而跳过警告部分，直接提示输入密码。

每个 SSH 用户都有自己的 known_hosts 文件，此外系统也有一个这样的文件，通常是/etc/ssh/ssh_known_hosts，保存一些对所有用户都可信赖的远程主机的公钥。

公钥登录

使用密码登录，每次都必须输入密码，非常麻烦。好在 SSH 还提供了公钥登录，可以省去输入密码的步骤。所谓”公钥登录”，原理很简单，就是用户将自己的公钥储存在远程主机上。登录的时候，远程主机会向用户发送一段随机字符串，用户用自己的私钥加密后，再发回来。远程主机用事先储存的公钥进行解密，如果成功，就证明用户是可信的，直接允许登录 shell，不再要求密码。

这种方法要求用户必须提供自己的公钥。如果没有现成的，可以直接用ssh-keygen生成一个：

$ ssh-keygen

运行上面的命令以后，系统会出现一系列提示，可以一路回车。其中有一个问题是，要不要对私钥设置口令（passphrase），如果担心私钥的安全，这里可以设置一个。

运行结束以后，在$HOME/.ssh/目录下，会新生成两个文件：id_rsa.pub和id_rsa。前者是你的公钥，后者是你的私钥。

这时再输入下面的命令，将公钥传送到远程主机 host 上面：

$ ssh-copy-id user@host

好了，从此你再登录，就不需要输入密码了。

如果还是不行，就打开远程主机的/etc/ssh/sshd_config这个文件，检查下面几行前面”#”注释是否取掉。

RSAAuthentication yes
PubkeyAuthentication yes
AuthorizedKeysFile .ssh/authorized_keys

然后，重启远程主机的 ssh 服务。

// ubuntu系统
service ssh restart

// debian系统
/etc/init.d/ssh restart

authorized_keys 文件

远程主机将用户的公钥，保存在登录后的用户主目录的$HOME/.ssh/authorized_keys文件中。公钥就是一段字符串，只要把它追加在authorized_keys文件的末尾就行了。这里不使用上面的 ssh-copy-id 命令，改用下面的命令，解释公钥的保存过程：

$ ssh user@host 'mkdir -p .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys' < ~/.ssh/id_rsa.pub

这条命令由多个语句组成，依次分解开来看：（1）”ssh user@host”，表示登录远程主机；（2）单引号中的 mkdir .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys，表示登录后在远程 shell 上执行的命令：（3）”mkdir -p .ssh”的作用是，如果用户主目录中的 .ssh 目录不存在，就创建一个；（4）’cat >> .ssh/authorized_keys’ < ~/.ssh/id_rsa.pub 的作用是，将本地的公钥文件~/.ssh/id_rsa.pub，重定向追加到远程文件authorized_keys的末尾。写入authorized_keys文件后，公钥登录的设置就完成了。

远程操作

SSH 不仅可以用于远程主机登录，还可以直接在远程主机上执行操作。

$ ssh user@host 'mkdir -p .ssh && cat >> .ssh/authorized_keys' < ~/.ssh/id_rsa.pub

# 单引号中间的部分，表示在远程主机上执行的操作；后面的输入重定向，表示数据通过 SSH 传向远程主机。
这就是说，SSH 可以在用户和远程主机之间，建立命令和数据的传输通道，因此很多事情都可以通过 SSH 来完成。
下面看几个例子。

# 将`$HOME/src/`目录下面的所有文件，复制到远程主机的`$HOME/src/`目录。
$ cd && tar czv src | ssh user@host 'tar xz'

# 将远程主机`$HOME/src/`目录下面的所有文件，复制到用户的当前目录。
$ ssh user@host 'tar cz src' | tar xzv

# 查看远程主机是否运行进程 httpd。
$ ssh user@host 'ps ax | grep [h]ttpd'